یک بازی حافظه می تواند کمک به ما در درک مغز آسیب

پس از آسیب تروماتیک مغز, چرا برخی از مردم به سرعت به دست آوردن مهارت های خود را در حالی که دیگران به صورت طولانی مدت شکست? دانشگاه بوستون عصب شناسی جری چن و همکارانش تلاش کرده اند برای پاسخ به این سوال درک است که بخش هایی از مغز مورد استفاده برای پردازش اطلاعات حسی و به یاد داشته باشید مهارت های مختلف.

"از نظر پزشکی, سوال این است که آیا بخش های خاصی از مغز هستند [تنها مسئول] انواع خاصی از تابع می گوید:" چن یک کالج هنر و علوم استادیار زیست شناسی و عضو هیأت علمی BU مرکز سیستم اعصاب. آخرین تحقیقات از آزمایشگاه او منتشر شده در نورونمی تواند در نهایت به ما کمک کند تعیین کند که توانایی های به خصوص دشوار است برای بازیابی پس از آسیب تروماتیک مغز--به احتمال زیاد به دلیل این مهارت نشان داده تنها در یک منطقه از مغز--و که بیشتر انعطاف پذیر.

چن تیم ایجاد یک بازی حافظه موش به منظور بررسی عملکرد دو مناطقی از مغز که به پردازش اطلاعات در مورد احساس لمس و حافظه از حوادث قبلی--مناطق از مغز آنها به نام های S1 و S2. چن می خواستم ببینم که آیا S1 و S2 هر دو پردازش اطلاعات مشابه (پردازش توزیع شده) و یا اگر این مناطق هر حال تخصصی و مستقل نقش (موضعی پردازش).

موش شد با ارائه یک بازی حافظه است که به آرامی تحریک سبیل خود را با یک حرکت دستگاه. برای موش, هدف از این بازی بود که به رسمیت شناختن شارب الگوهای جنبش به پاداش دریافت خواهید کرد. ابتدا هر یک از موس احساس دستگاه حرکت آن سبیل رو به جلو یا رو به عقب. سپس بعد از دو ثانیه مکث روی دستگاه خود را منتقل سبیل دوباره. اگر خود را سبیل منتقل شدند در جهت مخالف در هر دو دور--برای مثال اگر دستگاه منتقل سبیل رو به جلو ابتدا متوقف و سپس با انتقال سبیل عقب--موش آموخته آنها می تواند لیسیدن نی برای دریافت thirst-quenching نوشیدنی. از سوی دیگر اگر دستگاه خود را منتقل سبیل در همان جهت در هر دو دور موشها قرار است به خودداری از زدن. اگر موش اشتباه کردم آنها به جای دریافت یک پف از هوا و یک فاصله قبل از آنها می تواند از سر بازی.

در ضمن محققان رعایت موش ها فعالیت مغز در طول بازی و دیدن چگونه S1 و S2 مناطق نهفته موش ها, مهارت. آنها با استفاده از یک تکنیک به نام optogenetics ژنتیکی به روش مهندسی است که به آنها اجازه انتخابی فعال گروه از سلول های مغز در S1 یا S2 مناطق از مغز موش ها با استفاده از نور است.

محققان دریافتند که S1 و S2 مناطق از مغز موش ها انجام بسیاری از همان پردازش اغلب ارسال اطلاعات عقب و جلو به یکدیگر است. اما آنها همچنین مشاهده کردند که دو مغز مناطق انجام برخی از نقشهای تخصصی در حالی که موش بازی بازی حافظه است. S1 به نظر می رسد بیشتر درگیر در پردازش فوری اطلاعات حسی, ساخت حس از چه موش سبیل حرکت در زمان واقعی است. در مقابل S2 به نظر می رسد به خصوص درگیر در کمک به موش ها به خاطر حوادث گذشته با موش ها با تکیه بر این منطقه مغزی به یاد داشته باشید آنچه اتفاق افتاده است در اولین دور از بازی.

چن می گوید: این یافته ها نشان می دهد که S1 و S2 در حال سیمی متفاوت به عنوان سلول های مغز در S2 تر هستند به شدت در ارتباط با هر یک از سلول های مغز در داخل S1. چن حدس این است که این ارتباطات قوی تر مربوط به S2 نقش در یادآوری گذشته است. هنگامی که سلول های مغز بیشتر در ارتباط با آن ممکن است آسان تر برای یک نشانه برای تنظیم کردن یک زنجیره ای از سلول ها و ماشه یک حافظه--یک "اثر دومینو" از فعالیت عصبی. با هم ترجمه و توزیع شده پردازش نقش S1 و S2 هر دو کمک به موش بودن قادر به درستی بازی و کسب یک شیرین میان وعده.

اگر چه انسان ندارد و سبیل تیم مشاهدات تجربی می تواند نشان دهنده همان نوع از اطلاعات حسی را پردازش توسط دست بشر است.

"ما فقط به اندازه حساسیت و مهارت و چابکی برای پردازش اطلاعات لامسه با انگشتان خود به عنوان یک ماوس است با آن سبیل" چن می گوید. "اگر ما به مطالعه چگونه ما روند لامسه اطلاعات ما دست و انگشتان ما ممکن است انتظار می رود برای دیدن فقط به عنوان توزیع قدرت به عنوان ما را [در یک موس] چرا که آنچه که ما تکامل یافته برای استفاده به عنوان یکی از اصلی ما بوده است."

قبل از این یافته ها می تواند کمک به انسان از درد و رنج طولانی مدت از دست دادن مهارت های حرکتی و یا دیگر توانایی های پس از آسیب های مغزی چن می گوید هنوز هم وجود دارد بسیاری از تحقیقات انجام شود.

"یکی از عوامل به نگه داشتن در ذهن است که یک ماوس کوچکتر مغز [از انسان] و برخی از این مناطق بسیار بیشتر آمیخته پس از پردازش در مغز موش ممکن است بیشتر توزیع شده," او می گوید.

حجم مغز انسان بسیار بیشتر از یک ماوس چن می گوید: انسان ممکن است بیشتر در مناطق که انجام موضعی پردازش. یا مخالف نیز می تواند درست باشد او می گوید: "از آنجا که [ما] یک بزرگتر مغز وجود دارد مقدار زیادی بیشتر اتصالات بنابراین ما ممکن است فقط به عنوان توزیع قدرت به عنوان یک ماوس--یا بیشتر."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.